Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва успешно провели испытания малоразмерного газотурбинного двигателя. Его спроектировали и изготовили по новой технологии, позволяющей примерно в два раза сократить традиционные сроки разработки и создания газотурбинных двигателей.

Испытанный образец – это прототип для создания серии двигателей, которые могут работать на экологически чистых видах альтернативного топлива, в том числе с добавлением водорода. Подобные МГТД могут применяться на беспилотных летательных аппаратах и в энергетике – на объектах энергоснабжения небольших населенных пунктов, микрорайонов, промышленных предприятий, торговых центров и больниц.

«В Институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя, спроектированного и изготовленного научными сотрудниками института. Разработанная здесь перспективная технология проектирования и производства МГТД позволит на основе математического моделирования и оптимизации конструкции и процессов производства деталей двигателя, в том числе благодаря широкому использованию аддитивных технологий, создавать новые малоразмерные газотурбинные двигатели всего за 1,5 года», – рассказал исполнительный директор ИДЭУ Виталий Смелов.

Обычно на создание подобного двигателя «с нуля» уходит не менее трех лет. Значительно ускорить процессы проектирования и производства нового изделия и сократить их в два раза, получилось за счет применения цифровых сопряженных двойников разрабатываемого продукта. Для отработки заданных характеристик задействовали виртуальный испытательный полигон. Ученые смоделировали рациональные параметры рабочих процессов, особое внимание уделялось процессам, протекающим в камере сгорания.

«Задача проектирования именно малоразмерного газотурбинного двигателя является очень актуальной и противоречивой, так при уменьшении размеров самого двигателя уменьшаются величины КПД узлов, возрастают потери в проточной части. Поэтому создаваемые математические модели рабочих процессов двигателя должны корректироваться с учетом малоразмерности будущего изделия», – подчеркнул Виталий Смелов.

Детали двигателя были изготовлены на 3D-принтере с использованием отечественных металлических порошковых композиций. Для печати были разработаны специальные технологические режимы, учитывающие, как различные типы движения лазерного луча влияют на механические свойства синтезируемого материала.